Generative Herstelltechnologien im Mikro-und Nanobereich zu Aufbau und Kontaktierung von Mikro-Mechatronischen Systeme

摘要

Zukunftig ist ein grosser Bedarf an dreidimensional integrierten "Smart Systems" in vielen Bereichen des taglichen Lebens abzusehen. Solche kleine und komplexe Systeme erfordern oft individualisierte Formen, Funktionen und die Integration von Nanostrukturen. Wichtige Elemente in multifunktionalen Systemen sind neben den ICs: 3D-Formkorper als Trager und Gehause mit Freiformflachen, Kavitaten, Durchkontaktierungen; Verdrahtungsstrukturen, z.B. Leiterbahnen, Dielektrika, Kontaktierungen, optische und RF-Wellenleiter sowie Antennen und Stecker; Strukturen und Funktionsschichten fur Sensoren, Aktoren, Batterien und passive Bauelemente; Verkapselungen sowie dunne Schutz- und Barriereschichten Verfahren, mit denen dreidimensionale AVT-Strukturen direkt aus CAD-Systemen schnell und ohne Zwischenstufen uber Masken, Werkzeuge oder Formen erzeugt werden, sind wirtschaftlich und technisch attraktiv. In dieser Veroffentlichung wird der Schwerpunkt der Generativen Methoden (engl. Added Manufacturing Technolgies, auch Rapid Prototyping) zur direkten Integration und Herstellung der Mikro- und Nanostrukturen, einschliesslich der zugehorigen Entwurfs- und Qualifikationsmethoden, intensiv verdeutlicht. Es werden die Erfordernisse und Moglichkeiten einer Plattform fur generative Technologien durch Integration von Nano- und Mikrotechnologien fur den sequentiellen, nicht formgebundenen Aufbau multifunktionaler Mikrosysteme dargestellt. Insbesondere die hervorragenden Kompetenzen Stereolithographie, Rapid Prototyping, 3D-Printing, Ink-Jet- und Aerosol-Printing, Laserstrukturierung, 3D-Montagetechnik und Systementwurf sind ein Schwerpunkt der Arbeiten. Besonderes Augenmerk wird auf die Darstellung der verschiedenen Methoden zur Herstellung von Strukturmetallisierungen und Kontaktierungen gelegt. Eine Detailbeschreibung eines Betauungs-Sensors, der mittels generativer Technologien hergestellt wurde, rundet die beschriebenen Ergebnisse ab.